[發明專利]一種建筑測量機器人多傳感器融合三維建模方法及系統

在審

• 申請號: 201911135067.5
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN110842940A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 趙鍵;陳剛;劉波
• 申請（專利權）人: 廣東博智林機器人有限公司
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J9/16;B25J13/08;B25J19/02;G01S17/86;G01S17/894
• 代理公司: 北京麥寶利知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11733
• 代理人: 趙艷紅

1.一種建筑測量機器人多傳感器融合三維建模方法，其特征在于，包括：

步驟1，采集單個測量站點在各個旋轉角度方向上的RGB圖像和深度圖像，融合得到單個測量站點處的三維點云數據以及RGB高清圖像數據；

步驟2，多傳感器融合自動導航定位，獲取建筑測量機器人實時的定位信息；

步驟3，根據步驟1采集到的三維點云數據，并基于步驟2得到的建筑測量機器人的定位信息，對兩個相鄰測量站點的三維點云數據進行初始配準；

步驟4，根據初始配準后的三維點云數據，對相鄰測量站點的全景RGB圖像和深度圖像與三維點云中的融合特征進行提取和匹配；

步驟5，根據提取和匹配的結果，完成三維點云拼接，最終完成三維建模。

2.如權利要求1所述的一種建筑測量機器人多傳感器融合三維建模方法，其特征在于，步驟1具體包括：

步驟101，利用雙軸旋轉云臺在各個旋轉角度上的旋轉，帶動雙目結構光深度相機的旋轉，獲取單個測量站點的全景式360度的圖像數據采集，進而得到對應的全景三維點云；

步驟102，雙軸旋轉云臺在各個旋轉角度旋轉的同時，多線激光掃描雷達保持掃描，獲取對應的全景三維點云；

步驟103，利用事先標定好的所述多線激光掃描雷達與所述雙目結構光深度相機的外參，將所述多線激光掃描雷達和所述雙目結構光深度相機所獲得的該測量站點處的全景三維點云進行融合拼接處理，最終得到該測量站點處的單站三維點云數據以及RGB高清圖像數據。

3.如權利要求2所述的一種建筑測量機器人多傳感器融合三維建模方法，其特征在于，步驟101中，在獲取深度圖像對應的三維點云坐標時：根據采集到的RGB圖像的內參，該內參為所述雙目結構光深度相機在x和y方向上的焦距，以及RGB圖像的中心像素坐標，通過公式(1)-(3)，根據深度圖像在(x_d,y_d)處的像素值Depth(x_d,y_d)，可以得到該深度圖像在(x_d,y_d)處所對應的三維點坐標；

X＝Depth(x_d,y_d)*(x_d-c_x)/f_x (1)

Y＝Depth(x_d,y_d)*(y_d-c_y)/f_y (2)

Z＝Depth(x_d,y_d) (3)

上述式中，f_x和f_y分別為所述雙目結構光深度相機在x和y方向上的焦距，c_x和c_y分別為RGB圖像的中心像素坐標；

通過求解所有的深度圖像坐標所對應的三維點坐標后，得到該幀深度圖像所對應的三維點云，該三維點云坐標系原點為所述雙目結構光深度相機光心的位置。